Многоканальный статический анализатор

 

Союз Советскни

Социалистических

Рес ублнн

О П И С А Н-й- Е

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

2893

1 з 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.11.77 (2l ) 2545396/18-2 (5! )М. Кл.

Ci 06 F 15/Э6 с присоединеиием заявки РЙ—

Государственный комитет

CCCP (23) Приоритет оо делам иэобретений и оптрмтий

Опубликовано 05.05.80. Б оллетеиь щ 17 (53) УД 681.8,, (088.8) Дата опубликования описания 05.05.80 (72) Автор изобретения

А. А. Зеленков

Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт гражданской авиации (7I ) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ, СТАТИЧЕСК ИЙ АНАЛ ИЗАТОР. Изобретение относится к области автоматики и цифровой вычислительной техники и предназначено для оперативного определения статических характеристик выбросов (плотности вероятностей).

Известны многоканальные статистические анализаторы Dl

Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для определения плотности распределе-тО ния длительностей выбросов, Устройство содержит пороговое устройство, генератор импульсов, формирователи, схемы совпадения, пересчетное устройство, регистр сдвига и канальные счетчики. Пересчетт5 ное устройство задает дифференциальный коридор. Импульсы с его выхода управляют сдвигом информации в регистре, на сигнальный вход которого поступает импульс от формирователя (единица).

Эта единица сдвинется до некоторого разряда регистра (номер разряда соответствует действительности выброса).

Сигнал с выхода разряда регистра открывает соответствующий канальный элемент И и импульс конца выброса поступает через него в соответствующий канальный счетчик $23 .

Недостаток устройства состоит в том, что при, большом числе каналов требуется большой объем оборудования, вызванный наличием канальных счетчиков. Как правило, при точном определении статических характеристик требуемое количеств во десятичных разрядов каждого канального счетчика порядка шести и выше.

Бель изобретения — упрощение анализатора, т.е. уменьшение разрядности канальных счетчиков.

Информапия, накапливаемая в виде чис ла импульсов в каждом канальном счетчике (эа исключением первого), является избыточной.,Постаточно знать разность между содержимым фоседних канальных счетчиков, чтобы затем при регисттэации однаэначно определить опенку

732893 плотности распределения. Добавляя к содержимому первого канала содержимое второго .канала (в нашем случае содержимое второго канала равно разности количества импульсов между вторым и первым каналами) мы получим вторую ординату гистограммы, затем добавляя содержимое третьего канала получаем третью ординату и т. д. Знак разности

-го канала указывает какую операцию необходимо провести с его содержимым— либо добавить (знак "+"), либо вычесть (знак "-"), Таким образом, количество разрядов

Г канальных счетчиков можно су1цественно уменьшить. Уменьшение габаритов при этом особенно заметно при большом числе каналов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что многоканальный. статический анализатор, содержащий пороговый элемент, входы которого являются входами анализатора, а выход соединен с первым входом первого элемента И и входом

25 формирователя, первый выход которого соединен с первым входом первого алемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом регистра сдвига, а второй вход первого алемента ИЛИ сое-,о динен с выходом элемента задержки, вход которого подключен к соответствующему выходу блока управления и к управляющему входу регистра сдвига, второй вход первого алемента И соединен с выходом генератора импульсов, в каждом канале— реверсивный счетчик и элемент И, первый вход которого соединен с соответствующим выходом регистра сдвига, а второй вход подключен к второму выходу фор-щ мирователя, содержит дополнительный элемент ИЛИ; многовходовые элементы ИЛИ, выходной регистр, выходы которого соединены с блоком регистрации, и второй, третий, четвертый и пятый элемен- 4 ты И, и в каждом канале, кроме .первого содержит два элемента ИЛИ, триггер знака и два дополнительных элемента И, первые входы которых объединены и подключены к соответствующему выходу .регистра cgBvi".à, & вторые входы дополнительных элементов И каждого канала подключены соответственно к первому и второму вьгходам триггера знака, а выходы дополнительных элементов И каждого канала подключены соответственно к первым входам первого и второго алементов ИЛИ своего канала, выход первого алемента ИЛИ каждого канала соеw / динен с вычитающим входом реверсивного счетчика своего канала и с соответствующим входом первого многовходового элемента ИЛЙ, второй вход первого алемента ИЛИ каждого канала соединен с выходом первого элемента И предыдущего канала и со вторым входом второго элемента ИЛИ предыдущего канала, второй вход второго алемента ИЛИ в каждом канале соединен с выходом алемента И своего канала и со вторым входом первого алемента ИЛИ последующего канала, выход второго алемента ИЛИ каждого канала соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика своего канала и с соответствующим входом второго многовходового элемента ИЛИ, выход реверсивйого счетчика соединен со входом триггера знака своего канала и с соответствующим входом третьего многовходового элемента ИЛИ, выход первого многовходового элемента ИЛИ соединен через второй элемент И и с суммирующим входом выходного регистра, выход второго многовходового алемента ИЛИ соединен через третий алемент И с вычитающим входом выходного регистра, а выход, третьего многовходбвого элемента ИЛИ соединен с информационным входом четвертого алемента И и с управляющим входом блока регистрации, управляющие входы второго и третьего алементов И подключены к соответствующему выходу блока управления и к управляющим входам четвертого и пятого элементов И, выход пятого элемента И подключен к управдяющим входам дополнительных элементов И всех каналов, информационный вход пятого элемента И соединен со вторым входом первого алемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого алемента И, а выход второго элемента ИЛИ подключен к входу регистра сдвига, На чертеже приведена блок-схема предлагаемого анализатора.

Он содержит пороговый элемент 1, элемент И 2, генератор 3 импульсов, формирователь 4, алементы ИЛИ 5 и 6, регистр 7 сдвига, группу 8 элементов

И, первые элементы ИЛИ 9, вторые элементы ИЛИ 10, реверсивные счетчики

11, триггеры 12 знака, блок 13 управления, алементы И 14, 15, 16, 17, и 18, алемент 19 задержки, первый многовходовой элемент ИЛИ 20, второй многовходовой элемент ИЛИ 21, тре5 732 тий многовходовой элемент ИЛИ 22, вы-. ходной регистр 23, блок 24 регистрации, алементы И 25 и элементы И 26.

Элементы — 9, 10, 12-16 необходимы только для автоматической последовательной .регистрации содержимого канальных счетчиков с восстановлением оценки плотности распределения длительностей выбросов.

893 6 втором счетчике число импульсов будет равно разности частот между вторым и первым разрядами гистограммы, содержимое третьего счетчика будет равно разности частот между третьим и вторым разрядами гистограммы и т. д.-Знак разности (необходимый затем для воспроиэведения результата) учитывается соответствующими триггерами 12 знака.

Для автоматического построения гистограммы блок 13 управления сигналом с потенш ального выхода открывает эле10 менты И 14-17. Кроме того, на импульсном выходе блока 13 возникает импульс, который сбрасывает регистр 7 сдвига в исходное состояние, а также через элемент

19 задержки и элемент ИЛИ 5 записывает единицу в первый разряд регистре.

При атом открывается элемент. И 18 и импульсы генератора 3 через открытые алементы И 15 и 18 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 11 первого канала. Кроме того, прошедшие импульсы поступают через первый. многовходовой элемент ИЛИ 20 и элемент

И 17 нв суммирующий вход выходного регистра 23. В качестве выходного регистра можно использовать обычный реверсивный счетчик. В момент очишения реверсивного счетчика 11, первого канала в выходном регистре 23 будет зафиксировано число, равное содерх имому первого счетчика 11 (частота первого разряда гистограммы). В момент очишения счетчика 11 формируется импульс, который через третий рлноговходовой элемент ИЛИ 22 воздействует на блок 24 регистрации, где производится регистрация содержимого выходного регистра 23 (например, с помощью БПМ). Кроме того, этот же импульс проходит через элемент И 14 и элемент ИЛИ 6 и поступает на управляющий вход регистра 7, сдвигая единицу на один разряд вправо.

При этом высокий потенциал поцается Н8 первые входы элементов И 25 и 26 второго канала. В зависимости от того, какой знак информации реверсивного счетчика 11 этого канала, имгульсы генератора 3 будут проходить через элемент

И 25 или 26. Если знак содержимого реверсивного счетчика положительный, то импульсы генератора З,будут проходить через элемент И 25 и целее через элемент ИЛИ 9 нв вычитаюший вход реверсивного счетчика 11. Одновременно эти же импульсы через элемент ИЛИ

20 поступают на суммирующий вход выАнализатор работает следующим обPGSOM, В режиме измерения оценки плотности распределения с потенциального выхода блока 13 управления поступает сигнал, закрывающий элементы И 14-17, а на импульсном выходе блока 13, связанном со сбросовым входом регистра 7 сдвига, сигнал отсутствует. Исследуемая реализация Х(4 ) поступает на вход порогового алемента 1, где ограничивается на фиксированном уровне 13 твк что на его выходе получаются пря, моугольные импульсы, длительность которых равна длительности выбросов нв уровень 0 . В момент появления выброса формирователем 4 формируется короткий импульс, который через элемент

ИЛИ 5 записывает единицу в первый раз ряд регистра 7. Одновременно прямоуголь- 0 ный импульс с выхода пор огового элемента

1 квантуется импульсами генератора 3 на элементе И 2. Импульсы генератора, прошедшие алемент И 2, поступают далее через элемент ИЛИ 6 на управляюший вход регистра 7, осуществляя сдвиг записанной единицы до некоторого разряда регистра, номер которого определяется длительностью выброса с точностью М, где Л1 — период повторе40 ния импульсов генератора 3. Сигнал с .выхода этого разряда открывает соот,ветствующий лемент И группы 8.. В момент окончания выброса на другом выходе формирователя 4 появляется короткий импульс, который проходит через открытый элемент И группы 8, через второй элемент ИЛИ 10 на суммирующий вход реверсивного счетчика 11 данного. канала, а также через первый алемент

ИЛИ 9 на вычитаюший вход реверсивного счетчика 1 1 следующег о канала. К моменту появления следующего выброса регистр 7 сдвига восстанавливают в исходное состояние. По окончании времени

55 измерения в первом счетчике 11 нако- . пится количество импульсов, равное частоте первого разряда гистограммы, во

732893

Ф хопного регистра 23. Так как выхопной регистр не сбрасывается, то пришедшие импульсы будут увеличивать его содержимое. К моменту очищения реверсивного счетчика второго канала в выхопном ре- 5 гистре 23 будет зафиксировано число, равное частоте второго разряда гистограммы и т. и. В случае, если содержимое какого-либо, канального счетчика 11 будет иметь знак минус, то триггер 12 знака откроет второй алемент И 26 этого канала, и импульсы генератора 3 бупут поступать на суммирующий вход счетчика 11 и опновременно через элемент

ИЛИ 21 и элемент И 16 на вычитающий вход. выхопного регистра 23, уменьшая его сопержимое, Таким образом, устройство осуществляет автоматическое послеповательное восстановление и построение гистограммы .распределения длительно20 стей выбросов.

Формула изобретения

Многоканальный статический анализатор, содержащий пороговый алемент, вхо25 пы которого являются входами анализатора, а выход соепинен с первым входом первого элемента И и входом. формирователя,. первый выхоп которого соепийен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен .с информацион30 ным входом регистра сдвига, а второй вход первого, элемента ИЛИ соединен с выходом элемента задержки, вход которого подключен к соответствующему выходу блока управления и к управляющему вхо35 ду регистра сдвига, . второй вход первого элемента И соединен с выходом генератора импульсов, в каждом канале— реверсивный счетчик и элемент И, пер40 вый вход которого соединен с соответствующим выходом регистра спвига, а второй вход попключен к второму выходу формирователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения анализато45 ра, он содержит дополнительный алемент

ИЛИ, многовхоповые алементы ИЛИ, выхопнбй регистр, выходы которого соепинены с. блоком регистрации, и второй, третий четвертый и пятый алементы И, и в э в

50 кажном канале, кроме первого содержит пва элемента ИЛИ, триггер знака и пва дополнительных алемента И, первые вхопй ко горых объединены и попключены к соответствующему выходу регистра спви55 га, а вторые вхапы дополнительных элементов И кажпого канала подключены соответственно к первому и второму выхо.пам триггера знака, а выходы дополниI тельных элементов И каждого канала попключены соответственно к первым входам первого и второго элементов ИЛИ своего канала, выход первого элемента ИЛИ кажлого канала соелинен с вычитающим входом реверсивного счетчика своего канала и с соответствующим входом первого многовхопового элемента ИЛИ, второй ехоп первого элемента ИЛИ кажпого канала соединен с выходом первого элемента

И препыпущего канала и со вторым входом второго элемента ИЛИ препыпущего канала, второй вход второго алемента

ИЛИ в каждом канале соединен с выходом элемента И своего канала и со вторым входом первого элемента ИЛИ послепующегo канала, выход второго алемента ИЛИ каждого канала соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика своего канала и с соответствующим входом второго многовхопового элемента ИЛИ, выход реверсивного счетчика соединен со входом триггера знака своего канала и с соответствующим входом третьего многовхопового элемента ИЛИ, выход первого многовхопового элемента

ИЛИ соединен через второй алеме,нт И с суммирующим входом выходного регистра, выход второго многовхопового элемента ИЛИ соединен через третий элемент И с вычитающим входом выходного регистта, а выход третьего мног Оходового алемента ИЛИ соединен с информационным вхопом четвертого элемента И и с управляющим входом блока регистрации, управляющие входы второго и третьего элементов И подключены к соответствующему выходу блока управления и к управляющим входам четвертого и пятого алементов И, выхоп пятого элемента И подключен к управляюшим входам дополнительных элементов И всех каналов, информационный вход пятого элемента И соепинен со вторым входом первого элемента И, выход которого соепинен с первым вхопом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выхопбм четвертого алемента И, а выход второго элемента ИЛИ подключен к входу регистра сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе

1. Мирская Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., Энергия", 1972, с. 433.

2, Авторское свипетельство СССР № 436359, кл. g 06 t 15/36, 1973 (прототип).